全球每年产生约4亿吨不可降解的石油基塑料废物和微塑料，威胁着野生动物、人类健康和地球环境。细菌在资源匮乏时会自然产生聚合物以储存营养，但利用细菌制造尼龙类塑料具有挑战性，因为自然界中不存在能够生成这种聚合物的酶。

为了解决这个问题，韩国科学技术院（KAIST）研究人员修改了来自多种细菌的酶编码基因，并将它们作为称为质粒的DNA环插入到大肠杆菌中。这些基因编码了几种自然界中不存在的新酶，能够将分子链连接起来形成聚合物。最终产物是一种名为聚酯酰胺（PEA）的生物塑料，主要由聚酯和少量类似尼龙的酰胺键组成。

测试表明，PEA的物理、热学和机械性能与聚乙烯相当，后者是最广泛使用的商业塑料之一。然而，由于氨基酸在聚合物中的掺入频率较低，这种塑料不太可能像聚乙烯那样强韧。

通过使用大型生物反应器，研究团队每升生成了约54克的PEA，表明生产可以扩大规模。然而，由于这些PEA聚合物体积庞大，它们无法穿过细胞壁，需要将大肠杆菌破碎以释放它们，并进行纯化处理。

目前，微生物生产路线的成本高于石油衍生的塑料，但随着进一步优化，其生产成本预计将逐渐下降。这项研究展示了生物学在应对塑料污染危机方面的潜力。